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1、 1、内容： 自然界中 任何两个物体 都相互吸引， 引力的方向在它们的连线上， 引力的大小与物体的 质量 m1和 m2的 乘积 成 正比 ，与它们之间 距离 r的二次方 成 反比 。 2、公式： 2 21 r mm GF 阿基米德在研究杠杆原理后，曾经说过一句名言： “给我一个支点， 我可以撬动地球。 ” 答案是 :否定的 . 那给我们一个杠杆 (天平 ) 是否就可以称量地球的质 量呢？ “称量地球的质量 ” 卡文迪许 我能称量地球质量 ! “称量地球的质量 ” 当时已知： 地球的半径 R,地球 表面重力加速度 g,卡文迪许已测出 的引力常量 G. G gR M 2 在不考虑地球自转的影响，物
2、体在地球表 面时受到的 重力 等于 万有引力 2G M g R黄 代换： 金 g-地球表面的重力加速度 R-地球的半径 mg R 2 Mm G 已知 :地球表面 g=9.8m/s2， 地球半径 R=6.4 106m， 引力常量 G=6.67 10-11Nm2/kg2。 请你根据这些数据计算地球的质量。 （结果保留两位有效数字） 地球的质量到底有多大 ? M=6.0 1024kg 【 合作探究 】 假如你被送到月球上，且已经知道月球半径和 引力常量，给你一只弹簧秤和一个已知质量的 砝码，你能否测出月球的质量？怎样测定？ 方案： 1、先测出砝码在月球表面所受的重力 3、代入公式 2、再算出月球表面
3、的重力加速度 g G gR M 2 即可求得 科学真是迷人 。根据零星 的事实，增加一点猜想，竟 能赢得那么多的收获！ 马克 吐温 计算太阳的质量 问题探究： 测出某行星的公转周期 T、轨道 1.将行星的运动看成是 匀速圆周运动 . 2.万有引力 提供 向心力 F引 =Fn 只能 求出中心天体的质量！ 不能 求出环绕天体的质量！ 思考 ： 不同行星与太阳的距离 r和绕太阳公转的周期 T 都是不同的但是由不同行星的 r、 T计算出来的太阳质 量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？ 23 2 4 rM GT 半径 ,能不能由此求出太阳的质量 M 分析： 卫 星 绕 地 球 做 圆 周 运 动
4、 “称量 ” 地球质量的第二种方法 已知 : 地球半径： R ， 月球周期： T 月球距地面的高度为 h。 （月球可视为质点） 试写出地球质量 M的表达式。 2 32 )(4 GT hRM 2)( hR MmG )()2( 2 hR T m M h 计算天体密度 34 3 v R M V r 在天体质量 M求出的情况下 只需再知道天体自身半径 R， 就可求出天体的体积： 最后代入密度公式： 万有引力理论的巨大成就 预见 并 发现 未知行星 ,更是万有引力理 论威力和价值的最生动例证。 把 “天上的物理” 与 “地上的物理” 完美的统一起来。 天上人间服从共 同的科学法则 发现未知天体 在 17
5、81年发现的第七个行星 天 王星的运动轨道，总是同根据万有 引力定律 计算 出来的有一定偏离 . 当时有人预测，肯定在其轨道外还 有一颗未发现的新星 , 后来英国剑 桥大学的学生 亚当斯 和法国年轻的 天文学家 勒维耶 根据天王星的观测 资料各自独立地利用万有引力定律 计算出来了它的实际轨道 . 海王星 1846年 9月 23日晚 ,由 德国的 伽勒 在柏林天 文台用望远镜在预言 的位置附近发现了这 颗行星 海王星 ， 与预计的轨道只差 1 度！ 海王星就这样被称其 为 “笔尖 下发现的行 星 ” 。 柏林天文台 海王星发现之后，人 们发现它的轨道也与理 论计算的不一致。于是 几位学者用亚当斯
6、和勒 维耶的方法 预言另一颗 新行星的存在 在预言提出之后， 1930年，汤姆波夫 发现 了 冥王星 冥王星和它的卫星 美国宇航局（ NASA）提供的冥王星 与它的卫星的画面 海王星 和 冥王星 的发现以及英 国天文学家哈雷根据万有引力定 律计算出了 哈雷彗星 的轨道并正 确预言了 它 的回归 ,最终确立了万 有引力定律的地位，同时也成为 科学史上的美谈。 泰安一中 学生 发现 SOHO彗星的 孙霈源 , 最近再次发现了 2颗新彗星 ,加上以前发现的 4颗 以及去年暑假发现的 1颗 ,他已累计发现了 7颗彗 星 ,目前发现总数位列世界第 39位。 别说梦想遥不可及 钓鱼星 伟大的畅想 时间： 10年后 地点：酒泉卫星发射中心 事件：神舟 20号载人航天飞船执行探索钓鱼星的任务 任务一：神舟 20号飞船在钓鱼星的高空轨道 做匀速圆周运动 任务二：神舟 20号飞船成功降落在钓鱼 星上，出舱进行考察 同学们，记住我们的约定， 为了美好的明天， 起飞吧！ 作业 P43: 1、 3
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